A presente pesquisa se define por ser qualitativa, pois o objeto de estudo analisa como as Atividades Experimentais Investigativas podem contribuir no processo de aquisição do conhecimento. É também do tipo pesquisa-ação, pois o pesquisador possui vínculo direto com os sujeitos analisados, assim pode proporcionar uma associação entre as teorias e as práticas, intervindo em uma situação-problema (LAVILLE, DIONNE, 1999).
Assim, desenvolveu-se uma sequência didática que trabalhasse a experimentação por investigação, a que chamamos de Atividades Experimentais Investigativas, na qual os alunos puderam desenvolver, em grupo, o papel ativo na aquisição e construção do conhecimento, cabendo ao professor/pesquisador organizar, orientar e auxiliá-los nas etapas da sequência.
Optamos por uma sequência didática dividida em seis momentos e estruturada em tema geral ligado a um contexto, conceitos científicos explorados, competências e habilidades, tempo estimados por aula, recursos necessários, orientações para o professor, avaliação e referências bibliográficas (GIORDAN, 2012). Dividimos a sequência em seis momentos didáticos (planos de aula para cada momento no apêndice III), que envolvam diversas atividades educacionais, porém, com foco nas práticas experimentais investigativas. O fluxograma 1 mostra os momentos e as atividades desenvolvidas durante a aplicação da sequência, e, logo depois, é apresentada uma descrição das atividades.
Figura 2- Sequência Didática
Fonte: Autoria própria (2020).
O primeiro momento da sequência didática iniciou-se com uma breve apresentação da estratégia pedagógica baseada em atividades experimentais investigativas a serem desenvolvidas pelos alunos, frisando a importância da interação, colaboração e participação ativa destes para obter-se o sucesso no processo ensino e aprendizagem. Assim, distribuímos os alunos em cinco grupos, nos quais, três foram compostos por seis participantes e dois grupos por sete. No ensejo, realizamos um sorteio dos roteiros e assim cada grupo saiu com sua proposta investigativa a ser desenvolvida como combinado. Na sequência, demos início à aula teórica, na qual os alunos assistiram ao vídeo “Queimadas na
Amazônia chocam o mundo”. O filme gerou um feedback para os conhecimentos teóricos abordados de forma dialogada. No final do encontro, os alunos foram organizados em cinco grupos, cada um com um total de sete a oito integrantes, com a responsabilidade de executar, adaptar e apresentar um seminário experimental para os demais colegas de sala de aula, a partir de roteiros prévios, a serem modificados ou adaptados.
A proposta da Atividade Experimental Investigativa foi exposta no início do primeiro momento, com o intuito também de fazer o educando desenvolver a autonomia e protagonismo, na qual, quando desafiados com a Atividade Experimental, foram se articular em grupos para planejar o melhor modo de cumprir a tarefa. Das cinco equipes montadas em sala de aula, duas optaram em levar os materiais para executar o procedimento em casa, e três vieram para a escola, no contra turno, para testar o experimento e planejar a exposição dos resultados observados no desenvolvimento da proposta experimental, pontuando as adaptações que acharam necessárias.
O segundo momento foi iniciado com a leitura do texto “Como o organismo utiliza a energia dos alimentos?”. Em seguida deu-se continuidade ao estudo dos conceitos científicos sobre entalpia, incluindo agora a energia de ligação. O questionário 01 (apêndice I) foi respondido no ensejo. Nos momentos finais, deixamos os grupos livres para planejarem o desenvolvimento dos roteiros experimentais investigativos.
No terceiro encontro demos início ao momento de culminância da estratégia metodológica investigativa escolhida, na qual cada grupo pode expor, de uma forma estruturada, os principais pontos observados a partir do desenvolvimento do roteiro experimental investigativo. Duas equipes que deram início as apresentações, ambas optaram por usarem o espaço do laboratório de ciências e recursos de multimídia em suas exposições. A fala de cada grupo se inicia com a contextualização do tema gerador, seguida da problemática abordada no material. Na sequência, a exposição da prática experimental na qual puderam destacar os principais fenômenos e conceitos científicos observados na prática experimental e, por fim, ficaram abertos a perguntas e observações dos demais colegas de classe. Os dois roteiros que deram início às exposições foram:
Avaliando o valor calórico de alguns alimentos e Reações com ácido clorídrico. O tempo médio utilizado para exposição dos grupos foram de 20 minutos, o qual correspondeu à preparação do ambiente e apresentação de seus respectivos roteiros. Por fim, o grupo retornou ao roteiro experimental investigativo, agora com algumas mudanças que envolveram mais a prática experimental, isso em temos quantitativos de reagentes, além de algumas sugestões no texto do material. Em seguida, continuamos a exploração do conteúdo teórico de termoquímica em sala de aula.
No quarto momento da sequência didática tivemos a apresentação de mais duas equipes: Comparando a energia de combustão do álcool com o querosene e Extração e combustão do hidrogênio. Como os dois roteiros envolvem liberação de gases e energia térmica, os grupos optaram por utilizarem o espaço da sala de aula, por ser um local mais seguro, visto que o laboratório da escola não dispõe de capela e tem teto de material plástico (PVC). Ambos seguiram a mesma sequência de apresentação, de início com a contextualização do tema gerador, na sequência a problemática abordada no roteiro, seguida da apresentação da prática experimental, na qual deram destaque aos principais fenômenos e conceitos científicos observados no experimento, e, por fim, ficaram à disposição de questionamentos e observações dos demais colegas.
No quinto momento tivemos a última equipe a se apresentar, esta com o tema: Energia térmica envolvida em uma reação de neutralização. Na referida apresentação, o grupo fez como as demais equipes: contextualização, problemática, execução do experimento com adaptações, explanando oralmente os fenômenos observados relacionando-os com os conhecimentos científicos estudados em sala de aula, finalizando com a entrega do material adaptado e resolvido. Para concluir o quinto momento da sequência didática, organizou-se a sala de aula para uma roda de conversa, onde pode-se discutir e destacar os principais fenômenos observados em comum entre os experimentos e os que se divergem. Terminamos o encontro com uma resolução de exercícios.
O sexto momento foi iniciado com uma breve revisão dos conceitos científicos desenvolvidos pelos alunos a partir das atividades experimentais investigativas, para, assim, aplicá-lo na avaliação pedagógica. Por fim, os sujeitos
da pesquisa responderam a um questionário 2 (apêndice II) para investigação dos conhecimentos compreendidos e as adaptações sugeridas nos experimentos.
Para atingir os objetivos da pesquisa, foram utilizados três instrumentos para a coleta de dados, que serão apresentados a seguir.
Os roteiros experimentais e a metodologia aqui descrita compõe o produto educacional, produto desta dissertação.